Stickstoffheterocyclen in der Organischen Synthese
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"Formale Totalsynthese von Cycloclavin"
Ziel der vorliegenden Arbeit war es einen totalsynthetischen Zugang zum Ergotalkaloid Cycloclavin zu erarbeiten. Cycloclavin ist das bislang einzige bekannte pentacyclische Ergolinalkaloid und stellt mit seinem Ringsystem eine Besonderheit dar.
Es wurden verschiedene Strategien zum Aufbau des fünfgliedrigen D-Ringes bearbeitet. Es zeigte sich jedoch, dass lineare Syntheseansätze basierend auf dem 3,4-Dihydrobenzo[cd]indol-5(1H)-on-Gerüst aufgrund der außerordentlich hohen Oxidationsempfindlichkeit des aliphatischen C Rings äußerst schwierig umzusetzen sind. Daher wurde eine konvergente Synthesestrategie gewählt, wobei der oxidationsempfindliche C-Ring des Naturstoffes erst spät aufgebaut werden sollte. Schlüsselschritt war hierbei die regioselektive Alkylierung des Pyrrolinon-Bausteins, welche durch den Einsatz eines Brommethylindols erzielt werden konnte. Durch die nachfolgende intramolekulare HECK-Reaktion und Reduktion konnte der literaturbekannte tetracyclische Vorläufer des Cycloclavins erhalten werden, welcher in einer Stufe zum Naturstoff umgesetzt werden kann. Zusammenfassend konnte eine konvergente formale Totalsynthese von (±)-Cycloclavin erarbeitet werden, deren längste lineare Sequenz nur acht Stufen benötigt.
"Eintopfsynthese von Pyrrol-2-carboxylaten" und "Modulare Synthese unsymmetrisch-substituierter BODIPY-Farbstoffe"
Im Weiteren wurde sich mit methodischen Arbeiten zur Synthese unterschiedlich substituierter Pyrrol-Derivate beschäftigt.
Ausgehend von Chalcon-Derivaten und Glycinesterhydrochloriden wurde eine Eintopfsynthese von 3,5 disubstituierten Pyrrol-2-carboxylaten entwickelt, welche aus einer Sequenz von Kondensation, 6π-Elektrocyclisierung und nachfolgender DDQ-Oxidation besteht. Weiterhin konnte die Eintopf-Methode um eine Bromierung in der freien 4-Position erweitert werden.
Das vorhandene Spektrum an Pyrrolsynthesen sollte erweitert sowie für die Synthese variabel und nicht-symmetrisch substituierter BODIPY-Farbstoffe eingesetzt werden. Über den Umweg der Weinreb-Amide konnten die Pyrrol-2-carboxylate erfolgreich zu den entsprechenden Pyrrol-2-carbaldehyden umgesetzt werden. Das Prinzip der Eintopfsynthese konnte ebenfalls auf die Synthese der Pyrrol-2-carbonitrilen, ausgehend von Chalconen und Aminoacetonitil, angewendet werden. Diese konnten weiter zu entsprechenden Pyrrol-2-carbaldehyden und 2-Acylpyrrolen umgesetzt werden. Die so erhaltenen Verbindungen wurden weiter für die modulare Synthese unsymmetrisch-substituierter BODIPY-Farbstoffe eingesetzt.